3. 任务创建与管理：任务控制块、任务创建函数、任务删除与挂起

好，咱们接着往下聊。上一章我们把FreeRTOS的内核跑起来了，系统时钟滴答滴答在跳。但一个光杆司令的操作系统有什么用？你得有任务让它调度才行。

这一章，我们就来聊聊任务是怎么被“生”出来的，又是怎么被“干掉”或者“雪藏”的。说白了，就是任务的三板斧：创建、删除、挂起。

3.1 任务控制块（TCB）—— 任务的“身份证”

每个任务在FreeRTOS里都有一个对应的结构体，叫任务控制块（Task Control Block，简称TCB）。你可以把它想象成任务的身份证，里面记录了这个任务的所有关键信息。

我个人习惯把TCB看作是任务的“档案袋”。系统调度器每次切换任务，都要先翻翻这个档案袋，看看当前任务的状态、优先级、堆栈指针在哪儿。

TCB里都存了啥？我挑几个重要的说：

• 任务栈指针：每个任务都有自己的栈，用来保存局部变量和函数调用信息。这个指针指向栈顶。
• 任务状态：运行态、就绪态、阻塞态、挂起态……系统靠这个字段知道你现在能不能被调度。
• 优先级：数字越小优先级越低？还是越大？FreeRTOS里，数值越大优先级越高。别搞反了，我刚开始就犯过这个错。
• 任务名称：调试用的，方便你认出这是哪个任务。
• 事件列表项：用于任务同步和通信，后面章节会细讲。

你想想看，如果没有TCB，调度器就像个没有花名册的班主任，根本不知道班里有哪些学生、谁在干什么。所以，TCB是任务管理的基石。

3.2 任务创建函数 —— xTaskCreate()

创建任务，我们用的是 xTaskCreate() 这个API。它的原型长这样：

BaseType_t xTaskCreate(
    TaskFunction_t pvTaskCode,      // 任务函数指针
    const char * const pcName,      // 任务名称（调试用）
    configSTACK_DEPTH_TYPE usStackDepth, // 栈深度，单位是字（word）
    void *pvParameters,             // 传递给任务函数的参数
    UBaseType_t uxPriority,         // 任务优先级
    TaskHandle_t *pxCreatedTask     // 返回的任务句柄
);

嗯，参数有点多，但别怕。我一个个给你拆开讲。

第一个参数：任务函数

任务函数必须是一个无限循环，不能返回。为什么？因为一旦返回，系统就不知道这个任务该干嘛了，会触发断言。我在项目中遇到过新手把任务函数写成普通函数，执行完就return了，结果系统直接崩溃。

正确的写法是这样的：

void vTask1(void *pvParameters)
{
    while(1)
    {
        // 你的任务代码
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000)); // 延时1秒
    }
}

第二个参数：任务名称

纯调试用的，长度不能超过 configMAX_TASK_NAME_LEN。我一般用“Task_LED”、“Task_UART”这种命名方式，一看就知道是干嘛的。

第三个参数：栈深度

这个参数很关键。它指定了任务栈的大小，单位是“字”。在32位处理器上，一个字就是4字节。所以如果你写128，实际分配的栈大小就是512字节。

第四个参数：任务参数

你可以给任务函数传递一个指针参数。比如你想让同一个任务函数控制两个不同的LED，就可以传不同的参数进去。这个设计很灵活。

第五个参数：优先级

数值越大，优先级越高。0是最低优先级。注意，configMAX_PRIORITIES 定义了系统支持的最大优先级数量，别超了。

第六个参数：任务句柄

这个句柄是输出参数。创建成功后，系统会返回一个 TaskHandle_t 类型的值。你可以用这个句柄来删除、挂起、恢复这个任务。如果你不需要，可以传NULL。

好了，参数都讲完了。来个完整的例子：

TaskHandle_t xTask1Handle = NULL;

void vTask1(void *pvParameters)
{
    while(1)
    {
        // 翻转LED
        HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(500));
    }
}

void main(void)
{
    // 硬件初始化...
    
    xTaskCreate(
        vTask1,             // 任务函数
        "Task_LED",         // 任务名称
        128,                // 栈深度
        NULL,               // 无参数
        2,                  // 优先级为2
        &xTask1Handle       // 保存句柄
    );
    
    vTaskStartScheduler();  // 启动调度器
}

你看，创建任务其实就这么简单。调用 xTaskCreate()，然后启动调度器，任务就跑起来了。

3.3 任务删除与挂起 —— 让任务“消失”或“休眠”

任务创建好了，但有时候我们需要让它停下来。FreeRTOS提供了两种方式：删除和挂起。

删除任务：vTaskDelete()

这个函数会彻底干掉一个任务。被删除的任务，它的TCB和栈空间都会被系统回收。调用方式很简单：

vTaskDelete(xTask1Handle); // 删除指定任务
// 或者
vTaskDelete(NULL); // 删除当前任务

注意，删除任务后，这个任务就彻底没了。你不能恢复它，只能重新创建。我一般只在任务生命周期结束时才用删除，比如某个初始化任务执行完就自我删除。

挂起任务：vTaskSuspend() 和 vTaskResume()

挂起和删除不同。挂起只是让任务“睡觉”，它的TCB和栈都还在，只是调度器不再调度它。你可以随时用 vTaskResume() 把它唤醒。

vTaskSuspend(xTask1Handle); // 挂起任务
// 一段时间后...
vTaskResume(xTask1Handle);  // 恢复任务

挂起任务有什么用？我举个例子。假设你有一个数据采集任务，平时不需要采集，只有用户按下按钮时才需要。那你就可以在按钮中断里挂起/恢复这个任务，而不是频繁地创建和删除。

挂起和删除的区别，我整理了一个表格：

操作	TCB和栈	能否恢复	资源占用	适用场景
vTaskDelete	释放	不能，需重新创建	无	任务生命周期结束
vTaskSuspend	保留	能，调用vTaskResume	仍有内存占用	临时暂停任务

嗯，这里要注意一点：挂起任务时，如果任务正在执行某个临界区代码，最好等它退出临界区再挂起。否则可能会引发资源竞争问题。我曾经在一个多任务系统中，因为挂起了一个正在操作共享缓冲区的任务，导致另一个任务读到了脏数据。排查了好久才发现是挂起时机不对。

3.4 避坑指南 —— 我踩过的那些坑

最后，分享几个我实际项目中遇到的坑，希望能帮你少走弯路。

• 栈溢出检测：FreeRTOS提供了栈溢出检测功能，需要在 FreeRTOSConfig.h 中开启 configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW。我建议你开发阶段一定要开，上线前再关掉以节省性能。
• 任务优先级反转：低优先级任务持有资源，高优先级任务等待，中间优先级任务抢跑。这个问题很经典，解决方案是使用互斥量（Mutex）而不是二值信号量。
• 删除任务前释放资源：如果你在任务里动态分配了内存、打开了文件或外设，删除前一定要释放。否则会造成内存泄漏或资源泄漏。
• 挂起任务与中断的交互：在中断服务函数里调用 xTaskResumeFromISR() 来恢复任务，而不是 vTaskResume()。后者不能在中断里用。

好了，这一章的内容就到这里。任务创建、删除、挂起，是FreeRTOS任务管理的基础。你只要掌握了这三个API，就能搭建起一个多任务系统的基本框架。下一章，我们会深入任务调度机制，看看FreeRTOS到底是怎么决定“下一个该谁跑”的。